【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及cuw60-cuw80合金，具体是涉及一种快速打印钨坯渗铜制作cuw60-cuw80合金的方法。
技术介绍
1、cuw材料应用非常广泛，它常使用在电力开关的电接触触头行业，航空航天的火箭喷口及半导体集成电路芯片的散热材料。尤其是作为芯片的散热材料，它具有高导热及低膨胀的特性被广泛采用。3dp工艺与sls工艺类似，采用粉末材料成形，如陶瓷粉末，金属粉末。所不同的是材料粉末不是通过烧结连接起来的，而是通过喷头用粘接剂(如硅胶)将零件的截面“印刷”在材料粉末上面。用粘接剂粘接的零件强度较低，还须后处理。
2、常规制造cuw60-cuw80合金材料制造方法是采用液压机及压制模具制造钨坯，再渗铜制造cuw60-cuw80合金铜钨合金，对于一些数量少，种类多的场合，模具生产周期长，成本高，而对一些复杂形状的，采用机械加工的零件，无法生产。同时现有技术中常规的cuw材料的激光3d打印，采用激光选取烧结，将相邻钨颗粒烧结连接在一起，形成需要的形状，但这种制造方式烧结效率很低，约为30克/小时，无法批量制造钨铜材料的产品。
技术实现思路
1、为解决上述技术问题，本专利技术提供了一种快速打印钨坯渗铜制作cuw60-cuw80合金的方法。
2、本专利技术的技术方案是：一种快速打印钨坯渗铜制作cuw60-cuw80合金的方法，包括以下步骤：
3、s1、配制钨粉：
4、称取1～50μm粒径范围的钨粉，进行混粉预处理，得到振实密度为8～13g/cm
5、s2、打印预备：
6、将所需打印零件的立体图输入至3dp打印机中，用3dp打印机中的切片软件按0.05～0.2mm层厚设置成对应的层数模型，向3dp打印机中装入步骤s1得到的混合钨粉以及用于粘接混合钨粉的粘结剂；
7、s3、3dp打印：
8、开启3d打印机，采用上送铺粉的方式在打印工作台铺一层混合钨粉，再通过3dp打印机的喷头按照切片软件的指令进行喷射粘结剂，形成对应层所需形状，再铺上一层混合钨粉，再喷上粘结剂，重复以上过程，直至打印出所需要的形状的初步钨坯；
9、s4、固化钨坯：
10、将步骤s3中的初步钨坯放入烘箱进行烘干，在温度100～200℃下，烘干固化1～3h，得到有强度的钨坯；
11、s5、烧结脱胶：
12、将脱胶钨坯放入脱胶烧结一体炉中，通入保护气，升温后，在300～800℃区间将粘结剂脱出，再温至1300～2100℃，保温烧结3～5h，得到钨骨架；
13、s6、渗铜：
14、将步骤s5中的高温烧结炉内温度降至室温，开炉再将取铜块放置在高温烧结炉中钨骨架的上方，在真空或保护气氛下，升温至1360～1390℃进行渗铜，熔渗180～360min后，随炉冷却得到铜钨合金零件。
15、说明：通过粒径范围的钨粉选取、采用上送粉方式进行铺粉，可以在不同粒径下的普通钨粉进行3d打印制出cuw60-cuw80合金，不用再必须选取流动性较好的好的球形钨粉，降低了成本。
16、进一步地，步骤s1中的所述混粉预处理具体为：将多种粒径范围的钨粉进行混合搅拌10min，然后进行预处理；预处理为：向钨粉加入用于与粘结剂配合使用的固化剂，无光条件下，搅拌30min，然后在50℃下烘干30min，得到混合钨粉。
17、说明：通过上述预处理钨粉，使得钨粉在打印过程中，粘结剂与固化剂的配合固定，实现打印与固化的同步进行，进一步缩短打印时间，提高效率。
18、进一步地，步骤s3中的打印过程为，每60～90s打印一层混合钨粉，且每打印一层粘结剂，开启紫外灯在1050～1300mw/cm2下移动照射5～10s。
19、说明：通过紫外线照射，使得打印表面固化的过程进一步加快，实现高效打印。
20、进一步地，所述保护气氛为氢气或惰性气体。
21、说明：氢气作为还原性气体可以放置烧结与渗铜过程中发生高温氧化反应，影响合金的纯度，且氢原子半径很小、易于扩散而有利于消除闭气孔，可得到近于理论密度的烧结体。
22、进一步地，步骤s4中固化钨坯方法为：将初步钨坯先加热60min升温至80℃，开启紫外灯在850mw/cm2下持续照射，再保温30min，再以2℃/min的升温速度继续加热至180℃，加热期间紫外灯以1mw/cm2的速度增加照射功率，保温60min后停止照射，得到固化钨坯。
23、说明：通过上述固化中的升温设置，可以使得钨坯内部结构更加紧密，固化效果达到较优。
24、进一步地，步骤s5中烧结脱胶方法为：在烘箱内持续通入流速为10～15ml/min的惰性气体，并保持压力恒定，将固化钨坯从180℃以10℃的速度开始升温，每升高15℃，保护气流速增加1ml/min，升温至700～750℃时，恒定当前气流，然后升温烧结。
25、说明：通过升温的同时通入一定流速的惰性气体，使得脱脂的过程更加合理迅速，脱脂效率更高；可以避免剧烈升温，升温过快可能使尚未具备强度的钨坯变得松散。
26、进一步地，步骤s5中的升温速度为5～10℃/min，步骤s6中的升降温速度为10～15℃/min。
27、说明：通过升降温速度的设置可以降低烧结过程中材料内部的热应力集中程度，从而避免裂纹的萌生和扩展，使得形成的钨骨架层级结构更加均匀。
28、进一步地，步骤s1中钨粉纯度为99.99％，步骤s6中的铜坯纯度为99.99％。
29、本专利技术的有益效果是：
30、(1)本专利技术选取普通钨粉进行3d打印制出cuw60-cuw80合金，不用再必须选取流动性较好的好的球形钨粉，降低了成本，通过3d打印技术采用上送粉方式进行铺粉，铺粉喷胶速度较快，钨坯打印效率为激光打印的150倍，可以进行批量生产，实现工业化制造；同时可制备复杂结构的零件，材料利用率高，且生产周期短、成本低，可以产业化。
31、(2)本专利技术通过温度升降速度的设置，可以在固化阶段避免钨坯变得松散；在脱脂过程中升温的同时通入流速变化的惰性气体，使得脱脂的过程更加合理迅速，脱脂效率更高；在烧结过程中避免裂纹的萌生和扩展，使得形成的钨骨架层级结构更加均匀。
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1.一种快速打印钨坯渗铜制作CuW60-CuW80合金的方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.如权利要求1所述的一种快速打印钨坯渗铜制作CuW60-CuW80合金的方法，其特征在于，步骤S1中的所述混粉预处理具体为：将多种粒径范围的钨粉进行混合搅拌10min，然后进行预处理；预处理方法为：向钨粉中加入用于与粘结剂配合使用的固化剂，在无光条件下，搅拌30min，然后在50℃下烘干30min，得到混合钨粉。
3.如权利要求3所述的一种快速打印钨坯渗铜制作CuW60-CuW80合金的方法，其特征在于，步骤S3中的打印过程为，每60～90s打印一层混合钨粉，且每打印一层粘结剂，开启白炽灯在1050～1300mW/cm2下移动照射5～10s。
4.如权利要求1所述的一种快速打印钨坯渗铜制作CuW60-CuW80合金的方法，其特征在于，所述保护气为氢气或惰性气体。
5.如权利要求1所述的一种快速打印钨坯渗铜制作CuW60-CuW80合金的方法，其特征在于，步骤S4中固化钨坯方法为：将初步钨坯先加热60min升温至80℃，开启紫外灯在850mW/
6.如权利要求1所述的一种快速打印钨坯渗铜制作CuW60-CuW80合金的方法，其特征在于，步骤S5中烧结脱胶方法为：在烘箱内持续通入流速为10～15ml/min的惰性气体，并保持压力恒定，将固化钨坯从180℃以10℃的速度开始升温，每升高15℃，保护气流速增加1ml/min，升温至700～750℃时，恒定当前气流，然后升温烧结。
7.如权利要求1所述的一种快速打印钨坯渗铜制作CuW60-CuW80合金的方法，其特征在于，步骤S5中的升温速度为5～10℃/min，步骤S6中的升降温速度为10～15℃/min。
8.如权利要求1所述的一种快速打印钨坯渗铜制作CuW60-CuW80合金的方法，其特征在于，步骤S6中的铜坯纯度为99.99％。
...【技术特征摘要】
1.一种快速打印钨坯渗铜制作cuw60-cuw80合金的方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.如权利要求1所述的一种快速打印钨坯渗铜制作cuw60-cuw80合金的方法，其特征在于，步骤s1中的所述混粉预处理具体为：将多种粒径范围的钨粉进行混合搅拌10min，然后进行预处理；预处理方法为：向钨粉中加入用于与粘结剂配合使用的固化剂，在无光条件下，搅拌30min，然后在50℃下烘干30min，得到混合钨粉。
3.如权利要求3所述的一种快速打印钨坯渗铜制作cuw60-cuw80合金的方法，其特征在于，步骤s3中的打印过程为，每60～90s打印一层混合钨粉，且每打印一层粘结剂，开启白炽灯在1050～1300mw/cm2下移动照射5～10s。
4.如权利要求1所述的一种快速打印钨坯渗铜制作cuw60-cuw80合金的方法，其特征在于，所述保护气为氢气或惰性气体。
5.如权利要求1所述的一种快速打印钨坯渗铜制作cuw60-cuw80合金的方法，其特征在于，步骤s4中固化钨坯方...
【专利技术属性】
技术研发人员：周宁，
申请(专利权)人：西安斯瑞先进铜合金科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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